Dunántúli Napló, 1968. május (25. évfolyam, 101-126. szám)
1968-05-12 / 110. szám
8 Dunámon nap 10 1968. május 12. Agykutatás a pécsi # Élettani Intézetben Nemrégiben Párizsban rendezett nemzetközi konferenciát az agykutatás kérdéseiről az UNESCO. A konferenciára Magyarországról dr. Grastyán Endrét, a Pécsi Orvostudományi Egyetem Élettani Intézetének docensét hívták meg. Az az igény, hogy a sajátosan komplex agykutatással foglalkozó különféle szakembereket nemzetközi szinten össze kell fogni, már régebben felvetődött. Az 1958-ban létrejött nemzetközi agykutató szervezet (IBRO) különféle problémák miatt nem látszott eléggé életképesnek, ezért aztán hamarosan beolvadt az UNESCO-ba. Ezen a mostani konferencián a fő téma éppen az volt, hogy a szakemberek az agykutatás jelentőségét bizonyították az egész emberiség fejlődése szempontjából. Amikor dr. Grastyán Endrével az agykutatás néhány kérdéséről beszélgettünk, ő mindenekelőtt e tudomány különleges helyzetét húzta alá. — Csak a tudományos gondolkodás fejlődésének meghatározott fokán került előtérbe az emberi agynak a lelki jelenségekkel kapcsolatos kutatása, és nem is olyan régen. Az általunk ismert univerzumban nincs még eQV olyan bonyolult rendszer, mint az emberi agy. Hogy érzékeltessem. miről is van szó: a legcsodálatosabb számítógépek is egyszerű szerkezetek például egy béka agyvelejéhez viszonyítva. Már ebbőr is sejthető, miért jelent annyira sokoldalú feladatot az agykutatás. Jelenleg általában különféle szakemberekből összeállt munkacsoportok végzik a legsikeresebb munkát. Milyen részterületei vannak tehát? — Az aggyal foglalkozik az idegfiziológia, amelynek fajadata az idegrendszer funkcióinak vizsgálata, az idegsejtektől egészen az agyvelöig. A neuromorfológia az idegrendszer alaki sajátosságaival, a biokémia az agyban folyó speciális kémiai folyamatokkal, az endokrinológia a belső elválasztási mirigyek és az idegrendszer kapcsolatával, a neurológia az idegrendszer betegségeivel, a pszichiátria az aggyal a lelki betegségek szempontjából, a pszichológia általában a lelki jelenségekkel foglalkozik. Egy viszonylag új tudományág, a magatartás fiziológia ma mindenekelőtt a külső megnyilvánulások és a belső folyamatok Az agyvelő elektromos működésének vizsgálata szabadon mozgó — tehát nem narkotizált — implantált elektródákkal ellátó.t állatokban. kapcsolatát igyekszik felderíteni. Olyan alaptudományok mint a fizika, matematika, szintén nélkülözhetetlenek a korszerű agykutatásban. A kibernetika úgyszintén sajátos módon kapcsolódik ezekhez a kutatásokhoz. Dr. Grastyán Endre és kutatókollektívája mindenekelőtt a magatartás fiziológia területén dolgozik. Olykor ezf a kutatást elektrofiziológiának nevezik, mivel leggyakrabban az idegrendszer elektromos jelenségeivel foglalkozik. E jelenségekre épülő kísérleteikkel azt próbálják kikutatni, hogy a cselekvésre késztető folyamatok mögött milyen agyi mechanizmusok húzódnak meg. — Az 50-es években nekilendült kutatások — hiszen a magasabbszintű kutatások feltétele volt az agyi elektromos tevékenység pontosabb ismerete — egy olyan elmélet megalapozásához vezettek, mely szerint a magatartási formák végtelenül színes váltottál mögött két alapvető és elemi hajtóerő húzódik meg, a pozitív és negatív, vagy a mindennapi pszichológia nyelvén a kellemes és kellemetlen emocionális minőség. A kísérleti állatok viselkedése a különféle ingerekkel kapcsolatban bizonyította ezt. Hosszas kísérletekkel fel lehetett térképezni anatómiailag is az agyban lakozó pozitív és negatív hatású rendszereket, s kiderült, hogy két határozottan elkülönülő terület felel meg a kétféle magatartás minőségeinek az agyban is. A kutatás egyik végső következtetése az, hogy a különféle emóciók e két alapvető minőség intenzitásfokaival függnek össze. Ez persze így még túlságosan egyszerű volna, a következő kérdés az volt: de mi határozza meg, hogy egy szervezetre ható inger kellemes-e vagy kellemetlen, azaz idegfiziológiai szempontból mi dönti el, hogy a pozitív, vagy a negatív mechanizmus jön-e működésbe? A további kísérletek — amelyek még ma is folynak, és éppen itt, a pécsi Élettani Intézetben is — a gyenge és erős ingerek hatásainak egymásba való átme- nése, az agy izgalmi folyamatainak szabályozása, a gátlások és hasonló problémák megoldására irányulnak. A kísérleteket többnyire macskákon végzik, több ok miatt, egyrészt mert a macska agyméretei viszonylag konstansak, s így lehetővé teszik a megismételhető kísérleteket, másrészt viszont a macskák agya már igen fejlett is. A koponyacsonthoz erősített elektródák segítségével végzik az agy igazgatását. Az agy izgalmi állapotát jelző elektromos jelek az ingerlés alatt változnak, s ebből a változásból következtet a kutató. — Egy kísérleti példánk esetében a ketrecben egy pedált helyeztünk el, s ha erre rálép a kísérleti állat, az agyá t érő inger megszűnik. Azt tapasztalták, hogy bizonyos agyi pontok ingerlésekor az állat megtanulja, hogy a pedált kikerülje, amiből nyilvánvalóan következik, hogy itt kellemes hatású ingerről van szó. — Második kísérleti példánknál viszont a macskánál egy olyan agyterületet ingerelnek, amely szorongás állapotot. félelmet vált ki. Az egyre erősebbre kapcsolt ingerlés következtében egyszer- csak támadásba csap át a macska magatartása. A szorongás és düh tetszés szerint és rendszeresen kiváltható állapota lehetővé teszi azoknak az agyi elektromos változásoknak beható elemzését, amelyek következetesen kísérik ezeket az érzelmi jelenségeket. Az elemzések egyik érdekes és a hagyományos, naiv nézetekkel szembenálló következtetése az volt, hogy a düh az érzelmeknek nem a negatív, hanem a pozitív, tehát kellemes szférájába tartozik. Vagy legalábbis sajátos átmeneti állapot a kettő között. Ez a kísérlet másfelől azt is bizonyította, hogy az önmegfigyelés, amelyre a régi pszichológia majdnem kizárólag alapozott, mennyire pontatlan és megbízhatatlan esetenként. Az agykutatás eredményei beláthatatlan segítséget nyújthatnak az emberiség jövője szempontjából. Vajon nem je- lent-e óriási nyereséget, ha egyszer pontos fényt derítenek a kutatók az emberi agresz- szió természetére is? Az agykutatás csakúgy, mint a többi tudomány, csak éppen sajátosságainál fogva még erőteljesebben, azt szolgálja, hogy segítsen megszabadítani az embert egyik legnagyobb ellenségétől, a fájdalomtól és a félelemtől, ami egyúttal egyik feltétele is egy egészségesebb társadalom megvalósításának. H. E. Stereomikroszkóp A szemcsés nagyítás óriás polipra emlékeztet, amely zsákmányra éhesen kúszik a tengerfenéken, öt karját tapogatózva kinyújtja. A valóságban a fényképezett tárgy nagysága a milliméternek csak töredék része. Az ember szervezetében a • halálos betegség alapja egy ráksejt óriásra — és első ízben térhatásúra — felnagyítva. A szenzációs fényképet néhány hónappal ezelőtt sikerült Chester Beatty Research Institute-ban, egy londoni rákkutató központban egy tudóscsoportnak készítenie. Első ízben tudták a kutatók mikroszkóp alatt megfigyelni egy élő ráksejt tovahaladását a test szöveteiben. A felvételt egy újfajta mikroszkóptechnikai eljárás tette lehetővé, amelyet Nyu- gat-Németországban és Nagy- Britanniában dolgoztak ki. Ez nagyobb haladást ígér a mikróstruktúrák feltárásában, mint előtte bármelyik találmány és újítás a mikroszkópiában. A bámulatosan plasztikusan ható mik- rofelvételeket az úgynevezett raszter-elektronmikroszkóppal (kereskedelmi neve: Stereoscan) készítették. A háromdimenziós Stereos- can-nagyítás alapelvét Max Knoll és Manfred von Ar- denne fizikusok Berlinben már harminc évvel ezelőtt kidolgozták. Az anyagminták, amelyeket elektronsugarakkal bombáznak, maguk is — az anyag összetételétől és a sugár beesési szögétől függően — különböző mennyiségű elektront bocsátanak ki. Ezeket az úgynevezett szekundér elektronokat be lehet fogni és fényjelekké átalakítani. Mikróstruktúrák térbeli Iátását csak a raszter-elektronmikroszkóp teszi lehetővé. Felső képünk 200-szoros nagyításban mutatja egy egér feltört felső- combcsontját, középső képünk (580-szoros nagyítás) egy muskátli levélfonákja mirigyszőrrel és több légzőnyílással. Alsó képünk 5400-szoros nagyításban vörös vértesteket ábrázol egy egér érfalában. Ha tehát egy tárgyat — gondolta Knoll és von Ar- denne — egy élesre nyalábolt elektronsugárral körül tapogatnak, az egyes, különböző erősségű elektronvillanásokból a tv-kép mintájára — pontról pont, jelről jel — nagyított tárgykép készíthető. Ilyen egy élő ráksejt a sztereomlkroszkóp alatt A költözőmadarak visszajöttek •**- Afrikából. Átrepülték a Szaharát és a Földközi-tengert, hol magányosan, hol kis csoportokban, néha óriási seregekben, s visszatértek Európába költeni, maid nyárvégén ismét útrakelnek. A gyűrűzés módszerével meg Alapítható, hogy a fecske rátalál az ereszre, ahol az előző évbe^ fészkelt, s a gólya ugyanarra a kéményre száll vissza. Milyen módon tájékozódnak a madarak, minek köszönhetik ezt a pontosságot? A madarak tájékozódásában a Kanalasgémek látásnak nyilvánvalóan jelentős szerep jut. Fejlett vizuális emlékezőtehetségük lehetővé teszi, hogy több féle támpontot használjanak fel. Kramer kísérletei óta (1951) tudjuk, hogy a nappal költöző madarak a Napról vesznek irányt. A seregélyek tiszta időben jó irányban indulnak el, ha azonban borús az idő, rend- szertelen a repülésük. Nem tudjuk viszont pontosan, milyen szabályt követnek. Csupán any- nyit sikerült megfigyelni, hogy repülés közben a madár feje mindig vízszintes helyzetet fogVISSZAJÖTTEK A KÖLTÖZŐ MADARAK lal cl, ami megkönnyíti a tájékozódást. Borús idő esetén a meteorológiai jellegű, másodlagos támpontok (szélirány), vagy a topográfiai emlékezet (partvonulatok, folyók, tavak, stb.) segítik bizonyára a madarakat, hogy a felvett irányban repüljön mindaddig, amíg legközelebb kisüt a Nap. Természetes lakóhelyüktől távolabbra költöztetett dolmányos sirályok 65 százaléka rátalál a helyes irányra tiszta időben, felhős időben azonban csak 40 százalékuk. A madarak képesek változtatni a Naphoz képest elfoglalt repülési szögükön. Ha ugyanis egy madár reggel indul, s bizonyos szöget vesz fel a Naphoz viszonyítva, napközben, ahogyan változik a Nap állása, a madárnak meg kell változtatnia a szöget, hogy megmaradjon a helyes irányban. Ezt a képességet a következő kísérlettel bizonyították: seregélyek belső óráját „előreigazították”, vagyis hajnal előtt hat órával mesterséges fénnyel világítottak kalitkájuk körül. Amikor szabadon engedték őket, 90 fokkal eltértek a helyes irány tói. Hasonló eredményeket értek el a postagalambokkal végzett kísérletekkel is. Éjjel a költözőmadarak legfőbb „iránytűi” a csillagok. Ezt a felfedezést Sauernek köszönhetjük, a brémai planetáriumban 1957-ben végzett kísérletei során: a posszáták helyes irányban indultak el, ha a költözés idejének megfelelően beállított mesterséges égbolt alá helyezték őket. A madarak tájékozódásának szervi alapjáról továbbra is vita folyik. Leginkább azt a fekete hártyát emlegetik, amely a madarak szemében található, a szemideg végződéshez közel. Ezzel tudják állítólag a madarak „értékelni” a napjárást. A belső fülre is gyanakodtak a tudósok, de bizonyítékaik nem valami meggyőzőek. Más kísérletek azt bizonyították, hogy az életkornak is szerepe van a madarak tájékozódásában. így például a balti országokból a seregélyek rendes körülmények között Angliába mennek telelni. Fiatal és idősebb seregélyeket befogtak, Franciaországba vittek és ott eresztették szabadon őket. A fiatal madarak egyenesen szülőföldjükre repültek vissza, az idősebbek Anglián át tették meg az utat. * Az öröklődés befolyására vall egy régi kísérlet. Az ásólúd tojásait a német tengerpartról átvitték Svájcba. Az ott kikelt madárfiókákat meggyűrűzték és szabadonengedték. Az Északi-tenger felé röptűkben észlelték Őket. Az égitesteken kívül valószínűleg a földi mágneses tér játszik szerepet a madarak tájékozódásában. A majna-frankfurti egyetemen F. W. Mcrkel professzornak sikerült bebizonyítania egyes állatfajok érzékenységét a mágneses térre. Megfigyelték, hogy kalitkában tartott vörösbegyek ősszel mindenféle égi tájékozó- lás nélkül is délnyugati irányba próbáltak elrepülni. Ha acélból készült madárházban elszállították a madarakat, nem találtak rá a költözési irányra. A vörösbegyeknek bizonyos ideig hozzá kell szokniuk a mágnesesség mérvéhez, s csak azután válnak érzékennyé i*á. Frankfurtban a föld mágneses terének erőssége 0,41 gauss, az acélkalitkában pedig csak 0,14 gauss volt. Ha hosszabb ideig tartották őket acélkalitkában, a a madarak ismét délnyugati irányban próbáltak kitörni. Mikor azután a kísérletezők megváltoztatták a mesterséges mágneses teret, s vörösbegyek más irányba indultak. A feltevés ezzel bebizonyosodott, de úgy gondolják, hogy ez a fajta érzék csak felhős időben segít a madárnak. Minden madárfajban megvan-e ez a képesség? A leningrádi egyetemen M. E. Sumakov 1967- ben 36 madárfajt vizsgált és mindegyiknél csak az égitestek hatását tudta kimutatni a tájékozódás tényezőjeként. Nyilvánvaló, hogy a problémát még távolról sem oldották meg véglegesen és lehet, hogy eddig figyelmen kívül hagyott tényezők is szóba jöhetnek: a költőhely, a szexuális partner, a társadalmi csoport stb. vonzása. Bizonyára új kutatómódszerekkel remélhetünk csak további haladást.
